ZJ40DBT沙漠快速移运拖挂钻机的研制

国内常规拖挂钻机普遍采用2段伸缩式结构,由于运输尺寸限制,通常井架的高度较低,多数产品只适用于19 m立根作业,不满足北非用户的使用要求。为此,研发了ZJ40DBT沙漠快速移运拖挂钻机。该钻机采用5轴传动结构,将自动送钻系统和主电机动力输入系统集成在一台减速器上,既减小了绞车宽度,又简化了传动结构;井架采用直立无绷绳3段伸缩式结构,满足28 m立根作业要求。厂内和现场试验结果表明:钻机的各拖车移运平稳,刹车灵敏,泵的各项指标满足要求;钻机能实现快速安装和移运功能,各项技术参数满足钻井作业要求。该钻机的研制成功为成套钻机的快速移动设计积累了经验。     

ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机的研制

为了实现钻机的自动化、智能化操作,满足中深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况的要求,研制了ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机。该钻机主要由绞车、液压盘式刹车系统、变频电动机、减速器、自动送钻系统、转盘及传动装置、井架、钻台、半拖车、控制系统等部分组成。试验及应用情况表明,该钻机最大钩载达到设计要求,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力;钻机结构简单、安装方便、搬运快捷、稳定可靠,能适应恶劣环境下的钻井要求。     

TZJ40/2250拖挂钻机的研制

根据油田对钻井工程减少作业时间、提高移运速度和降低成本的需要,南阳二机石油装备(集团)有限公司综合了移动式钻机和橇装模块化钻机的结构特点和设计思想,以安全为主,高效和环保为补充,研制开发了TZJ40/2250拖挂钻机。钻机采用了半挂车行车制动、半挂车转向控制、液压盘式刹车和液力传动箱等关键技术,大大提高了钻机的自动化程度。出口和现场应用表明,该型钻机不仅具有结构简单、安全可靠和设计紧凑等优点,而且具有移运方便和使用范围广等不可比拟的优势。     

履带式钻机整体移运装置

中深井钻机的传统搬家移运模式耗时长、效率低、搬家成本高。随着对钻井成本的越来越严格的控制,诞生了各种钻机整体移运装置。介绍的履带式钻机整体移运装置的承载单元采用履带式结构,与其他类型的钻机整体移运装置相比较,它具有大模块拆装快捷、移运安全、使用寿命长、维修方便、环境适应性强等特点。     

7000m组合式快速移运钻机的研制

为了适应丛式井油气开发,并满足作业区域间的长距离快速搬家要求,研制了7 000 m组合式快速移运钻机。钻机的主机模块和钻井液模块配套有移运装置和步进移运装置,可实现长距离快速移运和丛式井间高效移运。其设计关键技术包括丛式井步进移运+长距离轮式移运技术、钻井液模块的快速拆分和组合技术、拖挂式高位猫道设计、悬挂伸缩式电缆存放架设计及大型拖挂模块行车制动系统的研制。同时对钻机进行了起升、载荷以及移运等试验。试验结果表明,钻机的各项性能符合设计要求。该钻机的研制成功可为其他类似产品的设计提供参考。     

7000m快速移运拖挂钻机设计

为了提高钻机的移运性能,缩短钻机搬家时间,研制了一套7 000 m快速移运拖挂钻机。该钻机短距离搬家时满足井架、底座直立状态整体移运要求,在移运条件受到限制时,井架(带天车、游车钻井钢丝绳及顶部驱动装置等)和底座(带钻台设备)分别单独低位整体移运,钻机各辅助功能模块也能满足快速搬家的要求。钻机配套了整体正压防爆司钻控制房和钻机消防系统,提高了钻机使用的安全性。在阿布扎比油田基地的现场应用中,钻机从着手搬家到搬家就位完成所有部件连接达到钻井状态总共用时48 h,钻机所有部件搬家车次约为16车,比常规7 000 m钻机节省80%的拆卸、搬家、安装时间和搬家车次,大大缩短了钻机的搬家时间,提高了搬家效率,降低了搬家成本。     

ZJ40/2250DBT沙漠快移拖挂钻机的研制

通过分析影响钻机移运性能的主要因素,提出模块集成、拖挂移运、快速拆装的快移钻机设计理念,并结合中东地区平坦开阔的运输条件,研制出ZJ40/2250DBT沙漠快移拖挂钻机。整套钻机集成为11个拖挂式运输模块,模块间可实现快速拆装;主要部件可实现在作业状态与运输状态间快速转换;首次将底座与坡道集成在主机模块,实现重载拖挂移运,牵引车负重大为减轻;井架采用3段无绷绳直立结构,作业效率高;绞车整体车橇座布局合理,结构紧凑;整套钻机综合应用交流变频技术与液压驱动技术,自动化程度高,有优良的移运性能和防爆、防沙、耐高温性能。     

快移ZJ30DBT钻机的开发与研制

为提高钻机的移运性能,适应石油装备市场竞争,研制开发了ZJ30DBT交流变频电驱动丛式井全拖挂快移钻机。钻机的设计和制造依据"性能先进、工作可靠、运输方便、运行经济"的原则,具有安装和拆卸方便快捷、移运迅速、稳定性好、钻井效率高等优点。钻机同时适应丛式井作业,在丛式井井口移运时,使用电缆移运车拖运管线,电缆管线等连接均采用快速插头,方便快捷。现场试验及应用表明,该钻机移运最快速度60km/h,整套钻机在10km距离内搬迁时,用时少于17h,在丛式井作业中,9m内搬迁用时少于5h。     

560kW快速移运钻机的研制

为提高钻机的快速移动性能,满足石油装备市场对快移钻机的需求,研发了560 k W全配套快速移运钻机。该钻机模块高度集成,具有现场拆装方便快捷和移运迅速等优点。该钻机配备整体拖挂钻台,可液压起放台体和钻台整体,司钻房和防喷器等可随钻台一起实现快速整体移运。钻井泵、电控系统及固控系统采用半拖挂车结构设计,可实现外围配套的快速移运及安装。在中东地区作业,拖挂钻台移运速度15 km/h,整套设备在10 km井场移运用时11 h,整体使用效果良好。该钻机的研制成功为钻台及外围配套,乃至成套钻机的快速移动设计积累了经验,也为类似设备的设计和使用提供了借鉴。     

TZJ40(B)直立井架拖挂钻机的研制

针对常规车装钻机井架需采用绷绳固定,对井场地质要求高,占用井场空间大,不能满足丛林、山地、丘陵、沙漠等特殊地区油气开发需要的问题,研制了TZJ40(B)直立井架拖挂钻机。该钻机配套井架为双节套装直立式可伸缩K形井架,前开口、无绷绳、液压伸缩、液压起放,井架与钻台直接连接,钻台增加了侧面支撑与台体斜撑,保证了井架的稳定性。有限元分析及试验表明,该钻机的最大钩载达到设计要求,各项指标均符合API相关规范,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力。     

新型ZJ40/2250J型钻机研制

针对大庆130型钻机钩载储备系数低、配置的高位开式绞车钻台面不开阔、并车联动机组等部件安全性和可靠性差等问题研制了新型ZJ40/2250J钻机。该钻机采用整体皮带并车传动机组,安装搬家方便、快捷;配置电动应急装置,提高了钻机平稳起升及处理事故的能力;配置节能发电机,提高了柴油机的功率互济性。试验及应用表明,该钻机生产运行成本低,性价比高,实用性强,具有低成本、高性能、结构简单、拆装方便等特点,可作为大庆130型钻机的替代机型。     

ZJ40/2250DBG低温轨道钻井装备的研制

为满足俄罗斯油气田丛式井低温钻井作业的需求,研制了ZJ40/2250DBG轨道钻井装备。该钻井装备主要由轮轨式移运装置、底座、井架、钻井液净化系统、机泵组、控制系统以及井口工具等组成。整套装备和附属设备安装于交互式可续接的专用轨道上,通过装备自身液压动力驱动,按照设定的方向整体沿轨道滚动平移,实现作业区内丛式井的钻井作业。该装备利用工业网电动力,经交流变频驱动绞车、转盘、钻井泵和顶驱系统,其井架及底座均配套液压+机械式专用调平机构,确保钻机工作时井口对中。钻机适用于-45℃低温作业,与常规拖拉式和步进式钻机相比,其移位速度更快、工作效率更高。     

ZJ40/2250DB型钻机井架及底座静动态特性研究

根据ZJ40／2250DB型钻机井架及底座的结构特点，建立了三维有限元模型，应用有限元分析软件对井架及底座进行了静、动态特性分析。在静态分析中，按2种工况给模型加载，并获得了可靠的计算结果。在模态分析中，计算出前4阶固有频率及其相对应的主振型，并对各阶主振型进行了分析。通过对井架及底座的固有频率与钻机设计工作转速比较，得出前4阶固有频率都在转盘的扰动频率范围内，容易发生共振。建议在钻井过程中注意检测转盘转速，避免发生共振。     

ZJ40JD/2250JD钻机的研制与应用

介绍了一种机电复合驱动石油钻机。钻机绞车、泥浆泵采用机械驱动方式，转盘采用交流变频电驱动。文章分析了钻机的系统配置与特点。     

ZJ30DBT型钻机优化设计

介绍了ZJ30DBT型钻机的总体结构和特点,通现场使用表明该钻机存在不足。3 000m半拖挂电驱动钻机的发展方向是K型伸缩井架与绞车一同运输。对井架和底座进行优化设计,使其更适合车载,并充分借鉴车载、块装钻机的成熟技术,注重HSE和人性化设计,将顶驱技术、机械化和智能化操作系统应用于3 000m半拖挂钻机,以增强钻机的市场竞争力。     

ZJ70／4500DBT深井交流变频拖挂钻机

ZJ70／4500DBT深井交流变频拖挂钻机是宝鸡石油机械有限责任公司研制开发的国内第一台主机整体和外围设备整体移运的7000m新型拖挂钻机，特别适合沙漠和戈壁地区快速搬迁使用要求，主要适用于井深为4500～7000m（14764-22966f1）的陆地石油、天然气的勘探开发。     

ZJ40/2250JD钻机的研制与应用

根据辽河油田自身和与辽河类似油田区块的特点,研制了可用于钻丛式井的ZJ40/2250JD钻机。该型钻机井架采用垂直分段起升方式,占地面积小;配置节能发电机组,可以节约燃油30%;配置自动钻进系统,可以实现自动送钻;配备先进的钻井监控系统和钻井仪表系统,司钻在控制房内对钻机进行操作,降低了劳动强度,改善了工作环境;采用机电复合驱动方式,生产和运行成本低,性价比高,具有广阔的市场前景。     

ZJ40/2250LDB型机电复合驱动石油钻机设计

介绍了一种机电复合驱动石油钻机。钻机的绞车、钻井泵采用机械方式驱动，转盘采用交流变频电驱动。描述了钻机的系统配置，分析了钻机的几大特点。